JPH03215726A - スピンドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置及び路面摩擦係数検出装置 - Google Patents
スピンドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置及び路面摩擦係数検出装置Info
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- JPH03215726A JPH03215726A JP2011251A JP1125190A JPH03215726A JP H03215726 A JPH03215726 A JP H03215726A JP 2011251 A JP2011251 A JP 2011251A JP 1125190 A JP1125190 A JP 1125190A JP H03215726 A JPH03215726 A JP H03215726A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
-
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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- B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
-
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
- B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
- B60T2210/12—Friction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
- B60T2270/20—ASR control systems
- B60T2270/208—ASR control systems adapted to friction condition
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、車両の急制動時に車輪のロック（固着）を防
止するためのアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）及び
車両駆動時の車輪のスリップを防止するためのトラクシ
ョンコントロール装置を構成する要素となり得るスピン
ドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置、及
び路面摩擦係数検出装置に関するものである。
止するためのアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）及び
車両駆動時の車輪のスリップを防止するためのトラクシ
ョンコントロール装置を構成する要素となり得るスピン
ドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置、及
び路面摩擦係数検出装置に関するものである。
従来の車両、例えば自動車のアンチロックブレーキ装置
（Ａ Ｂ Ｓ ）では、車体速度と車輪速度をもとに、
スリップ比が、ある一定の範囲に入るよう、制動を自動
制御する方式が、一般的である（例えば、特公昭５９−
３０５８５号公報、特開昭６０−６１３５４号公報）。
（Ａ Ｂ Ｓ ）では、車体速度と車輪速度をもとに、
スリップ比が、ある一定の範囲に入るよう、制動を自動
制御する方式が、一般的である（例えば、特公昭５９−
３０５８５号公報、特開昭６０−６１３５４号公報）。
車体速度は、車輪速度からの推定値であるため、スリッ
プ比の制御における、精度上のｒＪｊＭがある。車体速
度を正確に把握するためには、対地速度センサー（例え
ば、特開昭６３−６４８６１号公報）、車体減速度セン
サー（例えば、特開昭６３−１７０１５７号公報）など
の、複雑な装置を必要とする。
プ比の制御における、精度上のｒＪｊＭがある。車体速
度を正確に把握するためには、対地速度センサー（例え
ば、特開昭６３−６４８６１号公報）、車体減速度セン
サー（例えば、特開昭６３−１７０１５７号公報）など
の、複雑な装置を必要とする。
特開昭６３−２５１６９号公報に記載される装置では、
車輪に作用する、路面摩擦力のトルク（タイヤトルク）
を、車輪角加速度と、ブレーキ液圧とから演算により算
出して、ブレーキ液圧上昇中のタイヤトルクの下降の始
まりを、車輪のロック直前状態の判別材料の一つとして
採用している。しかしながら、この装置ではタイヤトル
クを、車輪角加速度とブレーキ液圧とから、演算によっ
て間接的に求めており、車輪の慣性能率、ブレーキの制
動効率等の不確定な定数の存在のため、計算値に精度上
の問題がある。
車輪に作用する、路面摩擦力のトルク（タイヤトルク）
を、車輪角加速度と、ブレーキ液圧とから演算により算
出して、ブレーキ液圧上昇中のタイヤトルクの下降の始
まりを、車輪のロック直前状態の判別材料の一つとして
採用している。しかしながら、この装置ではタイヤトル
クを、車輪角加速度とブレーキ液圧とから、演算によっ
て間接的に求めており、車輪の慣性能率、ブレーキの制
動効率等の不確定な定数の存在のため、計算値に精度上
の問題がある。
トラクションコントロール装置に於いても、従来の装置
は、ＡＢＳと同様に車輪速度を測定することにより、加
速時の車輪のスリップを検出している。この場合も車輪
速度に基づいて制御が行われるＡＢＳと同様の問題が存
在する。
は、ＡＢＳと同様に車輪速度を測定することにより、加
速時の車輪のスリップを検出している。この場合も車輪
速度に基づいて制御が行われるＡＢＳと同様の問題が存
在する。
本発明は、従来の装置が有する以上のの欠点を除去し、
アンチロックブレーキ装置若しくは、トラクションコン
トロール装置を構成する要素となり得る路面摩擦力検出
装置、垂直荷重検出装置、及び路面摩擦係数検出装置を
提供することを目的とする。
アンチロックブレーキ装置若しくは、トラクションコン
トロール装置を構成する要素となり得る路面摩擦力検出
装置、垂直荷重検出装置、及び路面摩擦係数検出装置を
提供することを目的とする。
本発明は、路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置、及
び路面摩擦係数検出装置であって、特許請求の範囲、第
１、２、３、４、若しくは５項に記載した特徴を備えた
ものである。
び路面摩擦係数検出装置であって、特許請求の範囲、第
１、２、３、４、若しくは５項に記載した特徴を備えた
ものである。
車両の各車輪の路面との間の摩擦力は、力学的にその車
輪による車体への制動力と等価である。
輪による車体への制動力と等価である。
このため、車輪の路面との接地点から車体までの各構造
物の任意の点に於で、路面摩擦力に比例した応力及び歪
が生じる。したがって、これらの構造物中の適当なある
点でその構造物の歪を測定し、この歪を通して路面摩擦
力を検出することができる。車輪がタイヤを有する車両
であれば、上記構造物のうちタイヤを支持するスピンド
ルに於いて路面摩擦力を検出できる。歪ゲージを貼付し
たセンサ一部を内蔵したスピンドルにより歪を測定して
もよい。歪量がタイヤに比べて小さいけれども、回転部
分ではないために路面摩擦力検出装置の構成を単純化す
ることができ、センサ一部が内蔵された構造であるため
防水性、耐候性を有する構成とすることが容易となる。
物の任意の点に於で、路面摩擦力に比例した応力及び歪
が生じる。したがって、これらの構造物中の適当なある
点でその構造物の歪を測定し、この歪を通して路面摩擦
力を検出することができる。車輪がタイヤを有する車両
であれば、上記構造物のうちタイヤを支持するスピンド
ルに於いて路面摩擦力を検出できる。歪ゲージを貼付し
たセンサ一部を内蔵したスピンドルにより歪を測定して
もよい。歪量がタイヤに比べて小さいけれども、回転部
分ではないために路面摩擦力検出装置の構成を単純化す
ることができ、センサ一部が内蔵された構造であるため
防水性、耐候性を有する構成とすることが容易となる。
路面が各車輪に作用する垂直抗力、或はその反作用であ
る各車輪が路面に作用する垂直荷重も、同様の理由によ
り、スピンドルに於ける歪を測定することにより検出す
ることができる。
る各車輪が路面に作用する垂直荷重も、同様の理由によ
り、スピンドルに於ける歪を測定することにより検出す
ることができる。
車両の中で特に自動車への応用を例にとり実施例を記述
する。自動車以外の車両に於でも同様に適用可能である
。なお、ここに示すのは好ましい実施形態の一例であっ
て、特許請求の範囲はここに示す実施例に限定されるも
のではない。
する。自動車以外の車両に於でも同様に適用可能である
。なお、ここに示すのは好ましい実施形態の一例であっ
て、特許請求の範囲はここに示す実施例に限定されるも
のではない。
本発明の実施例に係る路面摩擦力検出装置、垂直加重検
出装置、及び路面摩擦係数検出装置を第１図〜第２３図
を参照して説明する。
出装置、及び路面摩擦係数検出装置を第１図〜第２３図
を参照して説明する。
通常スピンドル２１は、第１図のテーパ形状を有してお
りテーパを有しない第２図の平行形状のものもある。簡
単の為ここては、第２図の平行形状のものに於いて説明
する。但し、テーパ形状のものについても同様である。
りテーパを有しない第２図の平行形状のものもある。簡
単の為ここては、第２図の平行形状のものに於いて説明
する。但し、テーパ形状のものについても同様である。
第３図〜第２３図記載の矢印１２、１３、１４は、それ
ぞれスピンドル２１のスピンドル軸方向、進行方向及び
上下方向を示す。
ぞれスピンドル２１のスピンドル軸方向、進行方向及び
上下方向を示す。
歪ゲージ１〜４，５〜８を用いてスピンドルの歪を測定
することにより、路面摩擦力及び垂直荷重を検出する。
することにより、路面摩擦力及び垂直荷重を検出する。
歪ゲージ自体は、抵抗線の電気抵抗が歪に比例して変化
することを利用したもので、公知の技術である。抵抗線
を内蔵した長方形フイルムからなり、その長手方向の引
っ張り歪及び圧縮歪を検出するのが代表的である。
することを利用したもので、公知の技術である。抵抗線
を内蔵した長方形フイルムからなり、その長手方向の引
っ張り歪及び圧縮歪を検出するのが代表的である。
２枚の歪ゲージを直交させ、直交する２軸方向の引っ張
りもしくは、圧縮歪を測定し得る歪ゲージ（仮にクロス
ゲージと称す）が市販されている。
りもしくは、圧縮歪を測定し得る歪ゲージ（仮にクロス
ゲージと称す）が市販されている。
第３図のように８枚の歪ゲージ１〜４、５〜８をスピン
ドル２１の表面に貼付する。歪ゲージの貼付位置は、ス
ピンドルの付け根若しくは、付け根付近が望ましい。ス
ピンドルに加わる垂直荷重を検出するための４枚１組の
歪ゲージ１、２、３、４、及びこのスピンドルに加わる
路面摩擦力を検出するための、同じく４枚１組の歪ゲー
ジ５、６、７、８を第４図に示されるように、それぞれ
ブリッジ回路に組み、各ブリッジ回路の出力を増幅器９
、１ｏに印加する。
ドル２１の表面に貼付する。歪ゲージの貼付位置は、ス
ピンドルの付け根若しくは、付け根付近が望ましい。ス
ピンドルに加わる垂直荷重を検出するための４枚１組の
歪ゲージ１、２、３、４、及びこのスピンドルに加わる
路面摩擦力を検出するための、同じく４枚１組の歪ゲー
ジ５、６、７、８を第４図に示されるように、それぞれ
ブリッジ回路に組み、各ブリッジ回路の出力を増幅器９
、１ｏに印加する。
１組の歪ゲージ１、２、３、４は第３図に示すように、
中心軸を含む水平面とこのスピンドル２１の表面との交
線上に於て、この交線と４５゜の角度をなす方向の圧縮
歪及び引っ張り歪を測定するように貼付する。１と２ま
た３と４とがそれぞれスピンドル２１の中心軸に対して
対称の位置になるように貼付する。他の１組の歪ゲージ
５、６、７、８は、第３図に示すように、スピンドル２
１の中心軸を含む垂直面と、このスピンドル２１の表面
との交線上に於で、この交線と４５°の角度をなす方向
の圧縮歪及び引っ張り歪を測定するように貼付する。５
と６また７と８とがそれぞれ中心軸に対して、対称の位
置になるように貼付する。
中心軸を含む水平面とこのスピンドル２１の表面との交
線上に於て、この交線と４５゜の角度をなす方向の圧縮
歪及び引っ張り歪を測定するように貼付する。１と２ま
た３と４とがそれぞれスピンドル２１の中心軸に対して
対称の位置になるように貼付する。他の１組の歪ゲージ
５、６、７、８は、第３図に示すように、スピンドル２
１の中心軸を含む垂直面と、このスピンドル２１の表面
との交線上に於で、この交線と４５°の角度をなす方向
の圧縮歪及び引っ張り歪を測定するように貼付する。５
と６また７と８とがそれぞれ中心軸に対して、対称の位
置になるように貼付する。
スピンドル２１に加わる垂直荷重により、中心軸を含む
垂直面上に於で、中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。同
時に、中心軸に対して、垂直な断面に、垂直荷重に等し
い大きさのせん断力が垂直方向に加わる。このせん断力
に比例して、スピンドル２１内蔵のセンサ一部にせん断
歪が生じる。
垂直面上に於で、中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。同
時に、中心軸に対して、垂直な断面に、垂直荷重に等し
い大きさのせん断力が垂直方向に加わる。このせん断力
に比例して、スピンドル２１内蔵のセンサ一部にせん断
歪が生じる。
歪ゲージ１、２、３、４の組からなるブリッジ回路は、
このせん断歪を検出する。仮に上記曲げ変形によって、
各歪ゲージが圧縮又は伸張を受けたとしても、前記のよ
うに、１組の歪ゲージ１、２、３、４でブリッジ回路を
構成しているから、この曲げ変形の影響が相殺される。
このせん断歪を検出する。仮に上記曲げ変形によって、
各歪ゲージが圧縮又は伸張を受けたとしても、前記のよ
うに、１組の歪ゲージ１、２、３、４でブリッジ回路を
構成しているから、この曲げ変形の影響が相殺される。
すなわち、増幅器９の電圧出力は車輪に加わる垂直荷重
のみに比例し、垂直荷重によるモーメントの影響は現わ
れない。
のみに比例し、垂直荷重によるモーメントの影響は現わ
れない。
スピンドル２１に加わる路面摩擦力により、中心軸を含
む水平面上に中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。同時に
、中心軸に垂直な断面に、路面摩擦力に等しい大きさの
せん断力が、水平方向に加わる。このせん断力に比例し
て、スピンドル内蔵センサ一部２２にせん断歪が生じる
。歪ゲージ５、６、７、８の組からなるブリッジ回路は
、このせん断歪を検出する。但し、前述と同様にブリッ
ジ回路を構成することにより、曲げ変形の影響は相殺さ
れる。従って、増幅器１０の電圧出力は、路面摩擦力の
みに比例し、路面摩擦力によるモーメントの影響は現わ
れない。
む水平面上に中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。同時に
、中心軸に垂直な断面に、路面摩擦力に等しい大きさの
せん断力が、水平方向に加わる。このせん断力に比例し
て、スピンドル内蔵センサ一部２２にせん断歪が生じる
。歪ゲージ５、６、７、８の組からなるブリッジ回路は
、このせん断歪を検出する。但し、前述と同様にブリッ
ジ回路を構成することにより、曲げ変形の影響は相殺さ
れる。従って、増幅器１０の電圧出力は、路面摩擦力の
みに比例し、路面摩擦力によるモーメントの影響は現わ
れない。
更に、垂直荷重による曲げ変形及びせん断歪は、１組の
歪ゲージ５〜８からなるブリッジ回路の出力電圧に影響
を与えず、路面摩擦力による曲げ変形及びせん断歪は、
他の組の歪ゲージ１〜４からなるブリッジ回路の出力電
圧に影響を与えない。
歪ゲージ５〜８からなるブリッジ回路の出力電圧に影響
を与えず、路面摩擦力による曲げ変形及びせん断歪は、
他の組の歪ゲージ１〜４からなるブリッジ回路の出力電
圧に影響を与えない。
コーナリング力（横抗力）により、中心軸方向の圧縮歪
又は引張り歪が加わるけれども、これらの歪は、歪ゲー
ジ１〜４の組からなるブリッジ回路の出力電圧にも、ま
た他の組の歪ゲージ５〜８からなるブリッジ回路の出力
電圧にも影響を与えない。
又は引張り歪が加わるけれども、これらの歪は、歪ゲー
ジ１〜４の組からなるブリッジ回路の出力電圧にも、ま
た他の組の歪ゲージ５〜８からなるブリッジ回路の出力
電圧にも影響を与えない。
また、スピンドル２１にはブレーキが作動する際の制動
トルクは、伝わらない。
トルクは、伝わらない。
更に、スピンドル２１が熱伝導率の高い鋼材からなるこ
とを考えれば、歪ゲージの組１〜４の相互間及び歪ゲー
ジの組５〜８の相互間の温度差は小さく、気温の変化が
あっても各増幅器の出力電圧への影響は小さい。すなわ
ち、垂直荷重、及び路面摩擦力の各検出値への気温変化
の影響は小さい。
とを考えれば、歪ゲージの組１〜４の相互間及び歪ゲー
ジの組５〜８の相互間の温度差は小さく、気温の変化が
あっても各増幅器の出力電圧への影響は小さい。すなわ
ち、垂直荷重、及び路面摩擦力の各検出値への気温変化
の影響は小さい。
垂直荷重及び路面摩擦力による前述のモーメントは、垂
直荷重又は路面摩擦力が一定であっても、タイヤ表面上
に於ける接地点の車軸方向の移動により変化する。従っ
て、これらのモーメントを検出せずに、垂直荷重又は路
面摩擦力そのものを検出することが望ましい。本実施例
はこの要請に沿うものである。
直荷重又は路面摩擦力が一定であっても、タイヤ表面上
に於ける接地点の車軸方向の移動により変化する。従っ
て、これらのモーメントを検出せずに、垂直荷重又は路
面摩擦力そのものを検出することが望ましい。本実施例
はこの要請に沿うものである。
第４図に示すように、本実施例に係る路面摩擦係数検出
装置では、増幅器９の出力として得られる垂直荷重に比
例した電圧信号と、増幅器１０の出力として得られる路
面摩擦力に比例した電圧信号とを、それぞれ演算回路１
１に入力している。この演算回路は、路面摩擦力と垂直
荷重との商を演算して、路面摩擦係数μに対応した電圧
信号を出力する。
装置では、増幅器９の出力として得られる垂直荷重に比
例した電圧信号と、増幅器１０の出力として得られる路
面摩擦力に比例した電圧信号とを、それぞれ演算回路１
１に入力している。この演算回路は、路面摩擦力と垂直
荷重との商を演算して、路面摩擦係数μに対応した電圧
信号を出力する。
第５図は、空洞構造のスピンドル２３の内壁に第３図及
び第４図の特徴を有した歪ゲージを貼付した装置である
。空洞部分には、樹脂等の弾性体を充填しておけば防水
性及び耐候性をも容易に実現できる。
び第４図の特徴を有した歪ゲージを貼付した装置である
。空洞部分には、樹脂等の弾性体を充填しておけば防水
性及び耐候性をも容易に実現できる。
第６図は、空洞構造のスピンドル２３に対して第３図の
特徴を有した歪ゲージを貼付した円柱構造のセンサ一部
２２を密着挿入させた構造を有した装置である。
特徴を有した歪ゲージを貼付した円柱構造のセンサ一部
２２を密着挿入させた構造を有した装置である。
第７図は、空洞構造のスピンドル２３に対して円柱の中
心軸から垂直及び水平方向に垂線の足をおろし、その中
心軸から垂線の足と交わる弦までの距離が円柱の半径以
内の適当な値をとる４面に第３図の特徴を有した歪ゲー
ジを貼付した円柱構造のセンサ一部２５を密着挿入させ
た装置である。
心軸から垂直及び水平方向に垂線の足をおろし、その中
心軸から垂線の足と交わる弦までの距離が円柱の半径以
内の適当な値をとる４面に第３図の特徴を有した歪ゲー
ジを貼付した円柱構造のセンサ一部２５を密着挿入させ
た装置である。
第８図は、空洞構造のスピンドル２３に対し中心軸から
垂直及び水平方向に梁（ビーム）構造を備え第３図の特
徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
垂直及び水平方向に梁（ビーム）構造を備え第３図の特
徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
第９図及び第１１図は、スピンドル２１の曲げ歪を計る
ための歪ゲージの貼付の位置の一例を示している。本実
施例では、スピンドル２１の表面にゲージを貼付する。
ための歪ゲージの貼付の位置の一例を示している。本実
施例では、スピンドル２１の表面にゲージを貼付する。
このように８枚の歪ゲージ１〜４、５〜８を貼付する。
スピンドル２１に加わる路面摩擦力を検出するための４
枚１組の歪ゲージ１、２、３、４、及びこのスピンドル
２１に加わる垂直荷重を検出するための、同じく４枚１
組の歪ゲージ５、６、７、８を第１０図、第１２図に示
されるように、それぞれブリッジ回路に組み、各ブリッ
ジ回路の出力を増幅器、に印加する。
枚１組の歪ゲージ１、２、３、４、及びこのスピンドル
２１に加わる垂直荷重を検出するための、同じく４枚１
組の歪ゲージ５、６、７、８を第１０図、第１２図に示
されるように、それぞれブリッジ回路に組み、各ブリッ
ジ回路の出力を増幅器、に印加する。
１組の歪ゲージ１、２、３、４は第９図に示すように、
中心軸を含む垂直面とこのスピンドル２１内に内蔵する
センサー軸の表面との交線上に於で、この交線と９０°
の角度をなす方向の圧縮歪及び引張り歪を測定するよう
に貼付する。但し、歪ゲージ１と２とが近接し、かつ３
と４とが近接するとともに、１と４とが、また２と３と
がそれぞれスピンドル２１の中心軸に対して対称の位置
になるように貼付する。他の１組の歪ゲージ５、６、７
、８は、第１１図に示すように、スピンドル２１の中心
軸を含む水平面と、このスピンドル内蔵センサ一部２２
部表面との交線上に於で、この交線と９０°の角度をな
す方向の圧縮歪及び引張り歪を測定するように貼付する
。但し、歪ゲージ５と６とが近接し、かつ７と８とが近
接するとともに、５と６とが、また７と８とがそれぞれ
中心軸に対して、対称の位置になるように貼付する。
中心軸を含む垂直面とこのスピンドル２１内に内蔵する
センサー軸の表面との交線上に於で、この交線と９０°
の角度をなす方向の圧縮歪及び引張り歪を測定するよう
に貼付する。但し、歪ゲージ１と２とが近接し、かつ３
と４とが近接するとともに、１と４とが、また２と３と
がそれぞれスピンドル２１の中心軸に対して対称の位置
になるように貼付する。他の１組の歪ゲージ５、６、７
、８は、第１１図に示すように、スピンドル２１の中心
軸を含む水平面と、このスピンドル内蔵センサ一部２２
部表面との交線上に於で、この交線と９０°の角度をな
す方向の圧縮歪及び引張り歪を測定するように貼付する
。但し、歪ゲージ５と６とが近接し、かつ７と８とが近
接するとともに、５と６とが、また７と８とがそれぞれ
中心軸に対して、対称の位置になるように貼付する。
スピンドル２１に加わる路面摩擦力により、中心軸を含
む水平面上に於で、中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。
む水平面上に於で、中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。
この曲げモーメントに比例して、スピンドル内蔵センサ
一部２２に曲げ歪が生じる。
一部２２に曲げ歪が生じる。
歪ゲージ１、２、３、４の組からなるブリッジ回路は、
この曲げ歪を検出する。
この曲げ歪を検出する。
スピンドル２１に加わる垂直荷重により、中心軸を含む
垂直面上に中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。この曲げ
モーメントに比例して、スピンドル内蔵センサ一部２２
に曲げ歪が生じる。歪ゲージ５、６、７、８の組からな
るブリッジ回路は、この曲げ歪を検出する。このとき、
第１０図、第１２図のブリッジ回路の構成により車輪軸
周りのトルクを除去できる特徴を有する。
垂直面上に中心軸が曲がる曲げ変形が加わる。この曲げ
モーメントに比例して、スピンドル内蔵センサ一部２２
に曲げ歪が生じる。歪ゲージ５、６、７、８の組からな
るブリッジ回路は、この曲げ歪を検出する。このとき、
第１０図、第１２図のブリッジ回路の構成により車輪軸
周りのトルクを除去できる特徴を有する。
第１０図は、第９図に於けるときのブリッジ回路の構成
を示している。
を示している。
第１２図は、第１１図に於けるときのブリッジ回路の構
成を示している。
成を示している。
第１３図は、第５図のスピンドル構造に第９図、第１１
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
第１４図は、第６図のスピンドル構造に第９図，第１１
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
第１５図は、第７図のスピンドル構造に第９図，第１１
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
図の特徴を有した歪ゲージを貼付したものである。
第１６図は、円柱構造のスピンドル２１の中心軸に垂直
に貫通穴を備え、スピンドル２１の中心軸に垂直な面と
貫通穴の内壁の交点の垂直方向で、できるだけ高い位置
と、できるだけ低い位置に対称に歪ゲージ１〜４を貼付
したものである。第１０図のブリッジ回路を構成するこ
とで、曲げの変形を測定でき、近似的に垂直加重を検出
する装置である。歪ゲージの貼付位置を垂直方向１４か
ら水平方向１３に変更することで垂直加重を検出するか
わりに路面摩擦力を検出することが可能になる。
に貫通穴を備え、スピンドル２１の中心軸に垂直な面と
貫通穴の内壁の交点の垂直方向で、できるだけ高い位置
と、できるだけ低い位置に対称に歪ゲージ１〜４を貼付
したものである。第１０図のブリッジ回路を構成するこ
とで、曲げの変形を測定でき、近似的に垂直加重を検出
する装置である。歪ゲージの貼付位置を垂直方向１４か
ら水平方向１３に変更することで垂直加重を検出するか
わりに路面摩擦力を検出することが可能になる。
第１７図は、円柱構造のスピンドル２１の中心軸に垂直
に貫通穴を備え、スピンドル２１の中心軸に垂直な面と
貫通穴の内壁の交点と９０’の角度をなし、できるだけ
高い位置と、できるだけ低い位置に対称に歪ゲージ１〜
４を貼付したものである。第１０図のブリッジ回路を構
成することで、曲げの変形を測定でき、近似的に路面摩
擦力を検出する装置である。
に貫通穴を備え、スピンドル２１の中心軸に垂直な面と
貫通穴の内壁の交点と９０’の角度をなし、できるだけ
高い位置と、できるだけ低い位置に対称に歪ゲージ１〜
４を貼付したものである。第１０図のブリッジ回路を構
成することで、曲げの変形を測定でき、近似的に路面摩
擦力を検出する装置である。
第１８図は、円柱構造のスピンドル２１の中心軸を通る
水平面上に中心を持つ２つの穴を備え、その内壁に垂直
方向の上下対称に、歪ゲージ１〜４を貼付したものであ
る。第１０図のブリッジ回路を構成することで、曲げの
変形を測定でき、近似的に垂直荷重を検出する装置であ
る。
水平面上に中心を持つ２つの穴を備え、その内壁に垂直
方向の上下対称に、歪ゲージ１〜４を貼付したものであ
る。第１０図のブリッジ回路を構成することで、曲げの
変形を測定でき、近似的に垂直荷重を検出する装置であ
る。
第１９図は、円柱構造のスピンドル２１の中心軸を通る
水平面上に中心を持つ２つの穴を備え、その内壁に水平
方向の左右対称に、歪ゲージ１〜４を貼付したものであ
る。第１０図のブリッジ回路を構成することで、曲げの
変形を測定でき、近似的に路面摩擦力を検出する装置で
ある。
水平面上に中心を持つ２つの穴を備え、その内壁に水平
方向の左右対称に、歪ゲージ１〜４を貼付したものであ
る。第１０図のブリッジ回路を構成することで、曲げの
変形を測定でき、近似的に路面摩擦力を検出する装置で
ある。
第２０図は、円筒構造のスピンドル２３の内壁に片方を
内壁に密着挿入させもう片方ををスピンドル２３の根元
に固定させた２段構造の円柱備えている。２段構造の円
柱のスピンドル２４の根元近くにに第９図の特徴を有し
た歪ゲージを貼付させた、スピンドル２４の周りの曲げ
変形を測定することで路面摩擦力を近似的に検出する装
置である。
内壁に密着挿入させもう片方ををスピンドル２３の根元
に固定させた２段構造の円柱備えている。２段構造の円
柱のスピンドル２４の根元近くにに第９図の特徴を有し
た歪ゲージを貼付させた、スピンドル２４の周りの曲げ
変形を測定することで路面摩擦力を近似的に検出する装
置である。
第２１図は、第２０図と同構造を有し第１１図の特徴を
有した歪ゲージを貼付したスピンドル２４の周りの曲げ
変形を測定することで垂直荷重を近似的に検出する装置
である。
有した歪ゲージを貼付したスピンドル２４の周りの曲げ
変形を測定することで垂直荷重を近似的に検出する装置
である。
第２２図は、スピンドル２１に第９図の特徴を有した歪
ゲージ１〜４、１５〜１８を中心軸と平行に同一直線上
かつ、タイヤの接地点より常に内側に配置する。タイヤ
の接地点は、走行時には時事刻々と変化する。タイヤの
接地点と歪ゲージ１〜４の中心点までの距離をＸ１、タ
イヤの接地点と歪ゲージ１５〜ｌ８の中心点までの距離
をｘ２、歪ゲージ１〜４と１５〜１８の中心点の距離を
Ｄ、タイヤの接地点１９に働く路面摩擦力をＦとすれば
、各歪ゲージの中心点に働くモーメントは各々Ｆ−Ｘｉ
、Ｆ−Ｘ２と表現できる。これら歪ゲージ１〜４及び１
５〜１８の組は、第２３図に示すように、それぞれブリ
ッジ回路を構成し、増幅器９、１０に接続される。各増
幅器９、１０の信号は、演算回路２０に入力される。演
算回路では、その信号の差を演算処理して出力する。そ
の差はＦ・ （Ｘｉ−Ｘ２）＝Ｆ−Ｄと表現できる。Ｄ
は、一定の値であるからＦ−Ｄはモーメントに比例した
曲げ歪を測定でき、近似的に路面摩擦力を検出する装置
である。
ゲージ１〜４、１５〜１８を中心軸と平行に同一直線上
かつ、タイヤの接地点より常に内側に配置する。タイヤ
の接地点は、走行時には時事刻々と変化する。タイヤの
接地点と歪ゲージ１〜４の中心点までの距離をＸ１、タ
イヤの接地点と歪ゲージ１５〜ｌ８の中心点までの距離
をｘ２、歪ゲージ１〜４と１５〜１８の中心点の距離を
Ｄ、タイヤの接地点１９に働く路面摩擦力をＦとすれば
、各歪ゲージの中心点に働くモーメントは各々Ｆ−Ｘｉ
、Ｆ−Ｘ２と表現できる。これら歪ゲージ１〜４及び１
５〜１８の組は、第２３図に示すように、それぞれブリ
ッジ回路を構成し、増幅器９、１０に接続される。各増
幅器９、１０の信号は、演算回路２０に入力される。演
算回路では、その信号の差を演算処理して出力する。そ
の差はＦ・ （Ｘｉ−Ｘ２）＝Ｆ−Ｄと表現できる。Ｄ
は、一定の値であるからＦ−Ｄはモーメントに比例した
曲げ歪を測定でき、近似的に路面摩擦力を検出する装置
である。
第２４図は、第２３図と同じ構造で垂直方向１４を水平
方向１３に変更する事で近似的に垂直荷重を検出する装
置である。
方向１３に変更する事で近似的に垂直荷重を検出する装
置である。
第２５図は、空洞構造のスピンドル２３の内壁に第９図
の特徴を有した歪ゲージ１〜４、１５〜１８を中心軸と
平行に同一直線上かつ、タイヤの接地点より常に内側に
配置してなる近似的に路面摩擦力を検出する装置である
。
の特徴を有した歪ゲージ１〜４、１５〜１８を中心軸と
平行に同一直線上かつ、タイヤの接地点より常に内側に
配置してなる近似的に路面摩擦力を検出する装置である
。
第２６図は、第２５図と同じ構造で垂直方向１４を水平
方向１３に変更する事で近似的に垂直荷重を検出する装
置である。
方向１３に変更する事で近似的に垂直荷重を検出する装
置である。
本発明になるスピンドルの路面摩擦力検出装置、垂直荷
重検出装置、路面摩擦係数検出装置は、アンチロックブ
レーキ装置及びトラクションコントロール装置の構成要
素となり得るとともに簡単な構成で実現ができる。しか
も、センサ一部をスピンドル２１に内蔵する事によって
防水性、耐候性、及び耐久性をも向上させることが、容
易ならしめるものである。
重検出装置、路面摩擦係数検出装置は、アンチロックブ
レーキ装置及びトラクションコントロール装置の構成要
素となり得るとともに簡単な構成で実現ができる。しか
も、センサ一部をスピンドル２１に内蔵する事によって
防水性、耐候性、及び耐久性をも向上させることが、容
易ならしめるものである。
第１図は、テーパ形状スピンドルの断面図、第２図は、
平行形状スピンドルの断面図、第３図は、本発明の実施
例に係る路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置、路面
摩擦係数検出装置の１スピンドル分を構成する歪ゲージ
の取付位置を示す正面の拡大図、 第４図は 本発明の実施例に係る路面摩擦係数検出装置
の １スピンドル分のブロック図、第５図は 第３図の
歪ゲージ取付位置拡大図、第６図は 第３図の歪ゲージ
取付位置拡大図、第７図は 第３図の歪ゲージ取付位置
拡大図、第８図は 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、
第９図は 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、第１０図
は、本発明の実施例に係る路面摩擦係数検出装置の、ｌ
スピンドル分のブロック図、第１１図は、第３図の歪ゲ
ージ取付位置拡大図、第１２図は、本発明の実施例に係
る路面Ｊ！ｌ！擦係数検出装置の、１スピンドル分のブ
ロック図、第１３図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大
図第１４図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１５
図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１６図は 第
３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１７図は 第３図の歪
ゲーシ取付位置拡大図第１８図は 第３図の歪ゲーシ取
付位置拡大図第１９図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡
大図第２０図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第２
１図は、 第２２図は、 第２３図は、 検出装置の、 第２４図は， 第２５図は、 第２６図は、 ある。 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 本発明の実施例に係る路面摩擦係数 １スピンドル分のブロック図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図で
平行形状スピンドルの断面図、第３図は、本発明の実施
例に係る路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置、路面
摩擦係数検出装置の１スピンドル分を構成する歪ゲージ
の取付位置を示す正面の拡大図、 第４図は 本発明の実施例に係る路面摩擦係数検出装置
の １スピンドル分のブロック図、第５図は 第３図の
歪ゲージ取付位置拡大図、第６図は 第３図の歪ゲージ
取付位置拡大図、第７図は 第３図の歪ゲージ取付位置
拡大図、第８図は 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、
第９図は 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、第１０図
は、本発明の実施例に係る路面摩擦係数検出装置の、ｌ
スピンドル分のブロック図、第１１図は、第３図の歪ゲ
ージ取付位置拡大図、第１２図は、本発明の実施例に係
る路面Ｊ！ｌ！擦係数検出装置の、１スピンドル分のブ
ロック図、第１３図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大
図第１４図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１５
図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１６図は 第
３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第１７図は 第３図の歪
ゲーシ取付位置拡大図第１８図は 第３図の歪ゲーシ取
付位置拡大図第１９図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡
大図第２０図は 第３図の歪ゲーシ取付位置拡大図第２
１図は、 第２２図は、 第２３図は、 検出装置の、 第２４図は， 第２５図は、 第２６図は、 ある。 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 本発明の実施例に係る路面摩擦係数 １スピンドル分のブロック図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図、 第３図の歪ゲージ取付位置拡大図で
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、スピンドルの歪を測定する手段を備えた、路面摩擦
力検出装置。 ２、スピンドルの歪を測定する手段を備えた、垂直荷重
検出装置。 ３、スピンドルの異なる複数点における曲げ歪を測定す
る手段と、それらの測定値を演算処理して路面摩擦力を
与える手段とを備えた、路面摩擦力検出装置。 ４、スピンドルの異なる複数点における曲げ歪を測定す
る手段と、それらの測定値を演算処理して垂直荷重を与
える手段とを備えた、垂直荷重検出装置。 ５、スピンドルの歪を測定する手段を備える路面摩擦力
検出装置及び垂直荷重検出装置を備え、これらの装置の
出力信号を演算処理して路面摩擦係数を与える手段を有
する、 路面摩擦係数検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011251A JPH0781923B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | スピンドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置及び路面摩擦係数検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011251A JPH0781923B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | スピンドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置及び路面摩擦係数検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215726A true JPH03215726A (ja) | 1991-09-20 |
| JPH0781923B2 JPH0781923B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=11772724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011251A Expired - Fee Related JPH0781923B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | スピンドルによる路面摩擦力検出装置、垂直荷重検出装置及び路面摩擦係数検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781923B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052096B2 (en) | 1992-08-27 | 2006-05-30 | Japan Electronics Industry Limited | Vehicle antilock brake control system |
| CN100414282C (zh) * | 2003-01-09 | 2008-08-27 | 胡长顺 | 桥面防水层电动剪切仪 |
| JP2010281783A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及びピン型ロードセル |
| JP2011183859A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Nissin Kogyo Co Ltd | 荷重検出装置及びこの荷重検出装置を備えたブレーキ踏力検出装置 |
| JP2016057266A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 富士重工業株式会社 | 荷重検出装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4779246B2 (ja) | 2001-06-28 | 2011-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | タイヤ作用力検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912871A (ja) * | 1972-05-13 | 1974-02-04 | ||
| JPS5412874A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Hino Motors Ltd | Apparatus for measuring three component forces applied to front wheel shaft |
-
1990
- 1990-01-20 JP JP2011251A patent/JPH0781923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912871A (ja) * | 1972-05-13 | 1974-02-04 | ||
| JPS5412874A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Hino Motors Ltd | Apparatus for measuring three component forces applied to front wheel shaft |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052096B2 (en) | 1992-08-27 | 2006-05-30 | Japan Electronics Industry Limited | Vehicle antilock brake control system |
| CN100414282C (zh) * | 2003-01-09 | 2008-08-27 | 胡长顺 | 桥面防水层电动剪切仪 |
| JP2010281783A (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械及びピン型ロードセル |
| JP2011183859A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Nissin Kogyo Co Ltd | 荷重検出装置及びこの荷重検出装置を備えたブレーキ踏力検出装置 |
| JP2016057266A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 富士重工業株式会社 | 荷重検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781923B2 (ja) | 1995-09-06 |
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